水泥磨钢球窜仓原因分析及处理

2022-11-07张美娟崔继中李中兴

科技创新与应用 2022年31期

张美娟，崔继中，李中兴

（秦皇岛浅野水泥有限公司，河北秦皇岛 066000）

秦皇岛浅野水泥有限公司现有3台水泥磨。其中3号磨是后期增设的带O-SEPA N2000选粉机的闭路管磨系统，1号磨和2号磨是建厂初期（1997年投产运行）建设的由日本川崎重工生产的带CKP-170（水泥预粉磨）的管磨系统，2套设备工艺相同。管磨尺寸为φ3.9×12 m，设计能力为115 t/h。

实际运行过程中，1号磨的生产能力低于2号磨约10 t/h。2021年下半年，现场多次发现从磨头一仓向外蹦小球（二仓钢球）的现象，并且发生多次饱磨的事故。每次饱磨，按照以往的操作经验进行甩磨不能处理，只能停磨，进磨处理。进磨以后发现均为出磨篦缝和出口筛网全部堵塞的问题。而当饱磨甩空磨内物料以后，如果此时停磨，再次启动则会产生磨启动电阻故障，从而导致不能启动，需电气人员配合进行多次尝试后才能启动，而带料启动的情况下正常。

为了保证生产的连续稳定运行，对于上述生产故障，有必要进行分析、研讨，找到相应的对策，采取措施避免。

1 故障分析

1.1 故障现象一

磨头向外蹦小球的现象很明显是一仓窜入了二仓的小球。分析原因，只有2个可能性：一是从选粉机经粗粉分离器返回到磨头部位。经中控和现场检查确认，入选粉机前端的除渣系统运行良好，排放正常，同时检查2号磨系统也正常，并没有混入二仓小球的现象。所以排除该种可能。二是磨内隔仓筛网损坏或料面过高，钢球直接从二仓混入到一仓。为确认是该原因，需进磨检查。

1.2 故障现象二

频繁发生饱磨的现象，对于前面带预粉磨的水泥系统来说，发生的概率本身非常低，所以如果饱磨，肯定有明显地影响运行的故障原因存在。再结合饱磨时的其他故障现象综合分析判断，有如下2种原因。

（1）每次饱磨时，都不同于以往，能够经过长时间摇磨后摇空，然后再恢复喂料，基本就能正常。但是，这几次饱磨后的现象及处理则是：出口篦缝和出口筛网全部糊死，必须开磨门，人工进磨进行清理后才能再次甩料，随后才能恢复正常运行。

（2）一仓混入大量的二仓小球，造成级配混乱。分析原因主要为：一是温度和助磨剂是否合适。经核对运行数据，对比2号磨系统，均没有异常现象，排除这个可能性。二是因钢球窜仓，怀疑是系统级配混乱，从而造成粉磨状态异常，以致经常发生饱磨的故障。

1.3 故障现象三

磨内物料摇空以后再次启动磨主机时经常起不来的故障现象及处理方式为：磨主机启动电阻因过热故障报警，造成启动失败，需电气人员现场配合，经过多次调试才能启动。

分析原因主要为：一是电机本身问题。经过电气检查确认，电机状态正常，没有经过其他的改造、维修等，排除该原因。二是磨主机启动负荷过大，经过分析研讨，初步判定一仓磨内衬板磨损严重，磨内摇空以后，因衬板不能有效地带起钢球，造成负荷过大，主机难以启动。

2 处理过程

2022年1 月份，开始进行冬季检修工作，针对上述故障，分别进行了专项检查、确认和调整。

2.1 磨内检查

2.1.1 磨出口篦缝堵塞

磨出口篦堵塞现象在后期已经成为了一个常态故障现象，如图1所示。

图1 出口篦缝堵塞

本次检修期间，又再次对出口篦缝进行了彻底的清理，如图2所示。

图2 出口篦缝清理

2.1.2 隔仓筛网损坏

检查发现，一仓与二仓中间的筛网损坏，且网格中间夹杂很多小球，而且在隔仓板的缝隙中间也夹杂着小球。如图3、图4所示。

图3 筛网夹杂小球

图4 隔仓板夹杂小球

通过该现象分析判断，二仓窜球到一仓的途径就是通过隔仓板和筛网。尤其是当发生饱磨故障的时候，因料面过高，导致更多的小球窜入到一仓，最后导致频繁饱磨，如此形成一个恶性循环。采取对策为进行篦缝清理、筛网更新，如图5所示为更新后的中间筛网和清理后的篦缝。

图5 更新后的筛网和清理后的篦缝

2.1.3 一仓衬板磨损严重

根据之前的推测，进磨内检查一仓衬板情况，发现衬板磨损严重，几乎处于磨平的趋势。图6为表面观测现象：视觉上衬板已经没有了明显的高低差异。

图6 衬板磨损严重

工作人员对老衬板和新衬板分别进行了测量对比。对老衬板2端进行的测量，如图7、图8所示。

图7 老衬板低端侧

图8 老衬板高端侧

对新衬板2端进行测量，如图9、图10所示。

图9 新衬板低端侧

图10 新衬板高端侧

从测量结果看，老衬板低端为4.5 cm，高端为7 cm，差异2.5cm；新衬板低端为6cm高端为12cm，差异6cm，老衬板磨损严重。根据测量结果决定对一仓衬板进行更新、更换。

2.2 重新筛球，调整钢球级配

2.2.1 一仓混入小球较多

秦皇岛浅野水泥有限公司1号磨一仓级配尺寸包括φ50、φ60、φ70和φ80 mm共4种，本次筛球结果，φ50 mm共计24.2 t，经过再次筛选，φ50 mm中包含的17～30 mm尺寸的二仓球共计4.2 t，图11为筛球过程中混入一仓的小球情况。

图11 小球混入情况

2.2.2 小球磨损情况严重

通过测量，如图12所示，小球直径为15 mm，秦皇岛浅野水泥有限公司最小球径为φ17 mm，磨损量为2 mm，磨损较为严重。而较小球径的钢球也更容易堵塞篦缝和发生窜仓的事故。

图12 最小球径

经过以上分析判断可知，球径磨损及窜仓的现象，必然会极大地影响水泥粉磨，继而造成时产低、电耗高及饱磨故障的发生。

2.2.3 调整级配

本次筛球，重新进行了级配调整。同时，为避免因球面过高，造成窜仓事故出现，根据级配方案，本次采取了第一次加球一仓100%加满、二仓85%的添加量，后期根据运行情况再进行补球。

3 运行效果

2022年2 月，1号磨在经过多个对策的实施改进后，进行了试生产运行。从运行结果看，初步状况稳定，效果良好。现场磨音正常，磨尾负压等中控参数数据正常。与2号磨相比，时产差异减少到5 t/h左右，质量数据方面也有很大的提高：从细度32 μ14.9%、比表面积3 900 cm2/g，到现在的细度17.2%、比表面积3 950 cm2/g，在时产提高的同时，流动度也有所提高。